El aumento del dióxido de carbono como materia prima renovable del carbono
Ya existe una capacidad de más de 1,3 millones de toneladas de productos a base de CO2, y se espera que al menos se cuadruplique de aquí a 2030.
Nuevo informe sobre el uso delCO2 para productos químicos, combustibles avanzados, polímeros, proteínas y minerales elaborado por nova-Institute - Una visión profunda y completa de las tecnologías en evolución, las tendencias y el mercado en dinámico crecimiento de la transformación y utilizacióndel CO2.
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Gráfico Utilización del dióxido de carbono y energías renovables
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Formas gráficas de utilizar el CO₂ para productos químicos y polímeros
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Por primera vez, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, en su 6º Informe de Evaluación publicado en 2022 (IPCC 2022), reconoce la Captura y Utilización de Carbono (CCU) como una de las soluciones para mitigar el cambio climático. Varios escenarios futuros para una industria química neta cero en 2050 muestran que entre el 10 y el 30% de la demanda de carbono incorporado procederá de la utilización deCO2 (Kähler et al. 2023).
El potencial del CCU también ha sido reconocido por varias marcas mundiales que ya están ampliando su cartera de materias primas. La cooperación a lo largo de la cadena de valor es clave para garantizar un equilibrio adecuado entre costes y beneficios. En Europa, las inversiones y las perspectivas de utilización delCO2 se ven socavadas en gran medida por la falta de apoyo político. En cambio, vemos políticas de apoyo en China, así como en EE. UU. apoyan el uso deCO2 para combustibles y productos químicos a partir de la captura de aire y también de fuentes puntuales, incluidas las plantas comerciales (de la Garza 2022). Para que las empresas sigan siendo competitivas en la transformación sostenible, se necesitan políticas inteligentes de este tipo para salvar la distancia entre el momento actual y 2050.
Afortunadamente, el mundo académico y la industria no han esperado para desarrollar e implantar intensivamente tecnologías de CCU. Varias tecnologías aplicadas con éxito ya se utilizan comercialmente, y muchas más se encuentran en fase de laboratorio y piloto. En la actualidad, elCO2 y otros gases ricos en C1, como el monóxido de carbono (CO), se capturan de fuentes puntuales fósiles y biogénicas, pero también se multiplican los proyectos de Captura Directa del Aire (CDA). A partir de ahí, elCO2 puede convertirse por vías químicas, biotecnológicas y electroquímicas en sustancias químicas, combustibles avanzados, polímeros, proteínas o minerales.
La conversión química convencional delCO2 se utiliza comercialmente desde hace décadas para producir sustancias químicas como el ácido salicílico, la urea, el etileno y el carbonato de propileno. ElCO2 también puede utilizarse directamente en aplicaciones como la recuperación mejorada de petróleo, los extintores de incendios o como acelerador del crecimiento de las plantas en invernaderos. Las nuevas vías químicas se centran en la transformacióndel CO2, siendo la más prometedora en la actualidad la hidrogenación delCO2 a metano o metanol. El primero puede alimentar la red de gas natural y contribuir a la estrategia de reducción de la dependencia de los proveedores de gas natural, mientras que el segundo puede utilizarse fácilmente y con gran eficacia como combustible para el sector del transporte o como componente químico.
También existe un gran interés por la tecnología Fischer-Tropsch para la producción de combustibles sintéticos y productos químicos. Se trata de una tecnología centenaria utilizada principalmente para la gasificación y utilización del carbón. Combinada con gas de síntesisa base de CO2, puede producir hidrocarburos sosteniblesa base de CO2, como queroseno, gasóleo y nafta, así como ceras. Hay una fuerte actividad en el querosenoa base de CO2, el principal combustible de aviación sostenible (SAF). También existen en el mercado policarbonatos, poliuretanos (PU) y polietileno (PE) abase de CO2. Por último, elCO2 también puede mineralizarse en un carbonato para materiales de construcción: estas tecnologías en el mercado utilizan el proceso de carbonatación para producir productos sustitutivos para la industria del cemento.
Las vías de conversión biotecnológicabasadas en el CO2 más destacadas producen metano y etanol. Este último se produce a escala comercial y se utiliza como combustible y en la industria química (por ejemplo, para el etilenglicol) y de polímeros (polietileno). Además, los polímeros biodegradables llamados polihidroxialcanoatos (PHA) pueden producirse por fermentación gaseosa y están disponibles comercialmente, y hay otras plantas piloto en funcionamiento para la producción de productos químicos y proteínas por fermentación gaseosa. Las vías electroquímicas más avanzadas permiten convertir elCO2 en CO (o gas de síntesis), metanol, ácido fórmico o etileno. Hay muchas plantas piloto en funcionamiento y la producción de CO (o syngas) por esta vía pronto se implantará en una planta comercial, combinada con la tecnología Fischer-Tropsch para la producción de una amplia gama de hidrocarburos.
Actualmente se observa una capacidad total de producción de nuevos productosa base de CO2 de aproximadamente 1,3Mt/a en 2022. La capacidad de producción en 2022 está dominada por la producción de policarbonatos aromáticosa base de CO2, etanol a partir de CO/CO2 capturado, policarbonato alifático y metanol. Para 2030, se espera que las perspectivas de capacidad de productosabase de CO2 superen los 6 Mt/a de productos a base de CO2. Se observa un crecimiento muy dinámico para los proyectos de metanol, las plantas de metano, el etanol y los hidrocarburos, estos últimos especialmente para el sector de la aviación.
Los productos basados en CCU tienen menores emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) que los productos comparables basados en combustibles fósiles - si toda la energía utilizada para capturar y convertirel CO2 procede de fuentes renovables y de hidrógeno verde. En la actualidad, muchas tecnologías ya pueden lograr una elevada reducción de las emisiones de GEI de hasta el 90% en comparación con las tecnologías basadas en combustibles fósiles.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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